阐发LED驱动电源电路图 罕见LED驱动电源电路大全剖析 KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2018-04-26
散热、驱动电源、光源是做好一个LED照明产物最关头的几个局部。固然散热显得尤其首要,散热结果间接影响到照明产物的寿命品德,可是光源是全部产物的焦点局部,驱动电源自身的寿命及输出电流、电压的稳定性对产物的全体寿命品德也有很大影响。
LED驱动电源也是一个配套产物,今朝市场上的电源品德整齐不齐,上面供给一些LED驱动电源的相干常识。
LED驱动电源把电源供给转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,凡是环境下:LED驱动电源的输出包含高压工频交换(即市电)、高压直流、高压直流、高压高频交换(如电子变压器的输出)等。而LED驱动电源的输出则大大都为可随LED正向压降值变更而改变电压的恒定电流源。LED电源焦点元件包含开关节制器、电感器、开关元器件(MOSfet)、反应电阻、输出滤波器件、输出滤波器件等等。按照差别场所请求、还要有输出过压掩护电路、输出欠压掩护电路,LED开路掩护、过流掩护等电路。
(1)高靠得住
性出格像LED路灯的驱动电源,装在地面,维修不便利,维修的破费也大。
(2) 高效力
LED是节能产物,驱动电源的效力要高。对电源装置在灯具内的结散热很是首要。电源的效力高,它的耗费功率小,在灯具内发烧量就小,也就降落了灯具的温升。对延缓LED的光衰有益。
(3)高功率身分
功率身分是电网对负载的请求。普通70瓦以下的用电器,不强迫性目标。固然功率不大的单个用电器功率身分低一点对电网的影响不大,但早晨操纵照明量大,同类负载太集合,会对电网发生较严峻的净化。对30瓦~40瓦的LED驱动电源,听说未几的将来,或许会对功率身分方面有必然的目标请求。
(4)驱动体例
此刻通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每一个恒流源零丁给每路LED供电。这类体例,组合矫捷,一起LED毛病,不影响其余LED的任务,但本钱会略高一点。另外一种是间接恒流供电也便是“中科慧宝“改接纳的驱动体例,LED串连或并联运转。它的长处是本钱低一点,但矫捷性差,还要处置某个LED毛病,不影响其余LED运转的题目。这两种情势,在一段时辰内并存。多路恒流输出供电体例,在本钱和机能方面会较好。或许是今后的支流标的目标。
(5)浪涌掩护
LED抗浪涌的能力是比拟差的,出格是抗反向电压能力。增强这方面的掩护也很首要。有些LED灯装在户外,如LED路灯。因为电网负载的启甩和雷击的感到,从电网体系会侵入各类浪涌,有些浪涌会致使LED的破坏。是以阐发“中科慧宝“的驱动电源在浪涌掩护方面应当有必然的完善,而至于电源及灯具频仍改换,LED驱动电源要有按捺浪涌的侵入,掩护LED不被破坏的能力。
(6)掩护功效
电源除惯例的掩护功效外,最好在恒流输出中增添LED温度负反应,避免LED温度太高;要适合安规和电磁兼容的请求。
(1)恒流式恒流驱动电路输出的电流是恒定的,而输出的直流电压却随着负载阻值的巨细差别在必然规模内变更,负载阻值小,输出电压就低,负载阻值越大,输出电压也就越高;恒流电路不怕负载短路,但严禁负载完全开路;恒流驱动电路驱动LED是较为抱负的,但绝对而言价钱较高;应注重所操纵最大蒙受电流及电压值,它限定了LED的操纵数目。
(2)稳压式当稳压电路中的各项参数肯定今后,输出的电压是牢固的,而输出的电流却随着负载的增减而变更;稳压电路不怕负载开路,但严禁负载完全短路;以稳压驱动电路驱动LED,每串须要加上适合的电阻方能够或许使每串LED闪现亮度平均;亮度会受整流而来的电压变更影响。
与全体恒流相较,逐路恒流固然错误谬误比拟多,本钱也比拟高。可是它能真实的起到掩护LED和耽误LED的寿命,以是逐路恒流才是将来的趋向。
1)、输出95~265V,输出23V/280~300mA
2)、可驱动大功率7*1W
3)、体积最小,尺寸40mm*17mm*17mm
4)、PI计划,适合CE认证规范PMC测试
5)、宽压恒流,机能稳定,转换效力高
1、先从一个完全的LED驱动电路道理图讲起。本文所用这张图是从网上获得,并不代表详细某个产物,首要是想从这个图中,跟大师分享今朝典范的恒流驱动电源道理,同时跟大师一起分享大牛对它的懂得,但愿能够或许帮到大师。那末本文只做定性阐发,只会商旌旗灯号的进程,对详细电压电流的参数目在这里不作会商。如图1某LED驱动电路道理图,这是一款可AC/DC输出体例的LED驱动电路,操纵无电解电容。是比拟典范的LED驱动电路。
图1LED驱动电路道理图
道理阐发:为了便利阐发,把图1分红几个局部来说
1:输出过压掩护---首要是雷击或市打击带来的浪涌
2:整流滤波电路---将交换(或是直流)变成直流的进程
3:箝位电路---------首要是接收变压器任务时发生的尖峰和反向电动势
4:IC任务进程--------首要是IC的供电道理,变压器的任务体例,电压变更进程。
5:输出整流---------将交换再次变成光滑抱负的直流电压进程
6:恒流道理---------电路中稳定输出电流节制进程阐发
图2输出过压掩护电路
1、输出过压掩护电路:若是是DC电压从“+48V、GNG”两头出去经由进程R1的电阻,此电阻的感化是限流,若前面的线路呈现短路时,R1流过的电流就会增大,随之两头压降随着增大,当跨越1W时就会主动断开,阻值增添至无限大,从而到达掩护输出电路+48V不遭到负载的影响)限流落后入整流桥, R1与RV构成了一个简略过压掩护电路,RV是一个压敏元件,是操纵具备非线性的半导体资料建造的而成,其伏安特征与稳压二极管差未几,普通环境显高阻抗状况,流过的电流很少,当电压高到必然的时辰(首要是指尖峰浪涌,如打雷的时辰高脉冲串经由进程市电串入出去),压敏RV会闪现短路状况,间接截取全部输出总电流,使前面的电路遏制任务,此时,因为一切电流将流过R1和RV,因R1只要1W的功率,以是刹时能够或许开路,从而掩护了全部电路不被破坏。
2、整流滤波电路:当交换AC输出时,则桥式整流器是操纵二极管的单向导通性停止整流的最常用的电路,将交换电改变为直流电。当直流DC(+48V)电压间接进入整流桥BD时,输出一个上正下负的直流电压,若是+48V电源自身也是直流的,那整流桥的感化便是对输出起到的是极性掩护感化,不管输出是上正下负仍是上负下正都不会破坏驱动电源,经由进程C1\C2\L1停止滤波,图3是一个LCΠ型滤波电路,目标是将整流后的电压波形光滑的直流电。点击缩小图片
图3LCΠ型滤波电路
3、箝位接收电路:图4红框内为箝位接收电路。箝路电路存在的来由实在便是掩护IC外面的MOS管,其进程为--整流滤波今后的电压分红2路,一起经由进程变压器绕组落后入U1的TK5401的第7、8脚,下文会先容U1,先看箝位这一起,这路是经由进程R1、C3、D2而后也连到7、8脚,这个R1、C3、D2就构成了一个简略的箝位电路,首要功效便是用来接收尖峰和浪涌的,和RV压敏电阻感化差别的是,RV首要是避免打雷或市电打击起到掩护感化,箝位功效是接收变压器TRANS2-2绕组两头的反向电动势,消弭自激振荡,起到疾速复位感化,为变压器一个周期做筹办,若是变压器得不到复位就会饱和,会落空感抗, R1和C3构成了一个RC充放电回路,用来反向堆集的电动势,D2首要是断绝感化,变压器在正半周的时,感到电动势为上正下负时,使整过环路处于断开状况,而变压器进入负半周时,给箝位电路供给通路,疾速将电动势环路处于断开状况,而等变压器进入负半周时,给箝位电路供给通路,疾速将电动势开释,从而到达掩护IC外头的MOS管不被尖峰击穿而破坏。
图4箝位接收电路
4、 U1任务道理:这款LED驱动IC--TK5401驱动器,首要的特色是为无需在操纵电路上操纵电解电容器而设想的。该IC的首要特色是凹凸电压过流掩护弥补,不须要电解电容的高PF值。内置高电压功率MOS管650/1.9欧姆,撑持通用交换输出电压AC85V--265V,该IC的驱动电路经由进程脉冲检测泄电流峰值,在D/ST(7脚,8脚)端电压高于OCP电压时封闭功率MOS管,泄电流掩护毗连在s/ocp(1脚)和GND(3脚)间的电流采样电阻。当采样电阻的压降到达OCP电压阀值,就封闭功率MSG管。
浅显一点说,该电路的变压器接纳反激式任务体例,如图5:即变压器的低级和次级的相位是相反的,在统临时辰,二者相干180度。
图5变压器接纳反激任务体例
整流滤波后经由进程变压器绕组然落后到IC的7、8脚,这个7、8脚便是IC外面MOS管的“D极”也叫漏极,接地的是“S极”也叫源极,整过电源电压的变更都由D极”和S极两个引脚的接通和断开来完成,便是它们任务时会一向处在接通和不接通状况,频频的接通和断开使变压器实此刻电--磁-电的变更,至于它是怎样停止接通和不接通的?这个频次又是几多?上面阐发一下任务进程:
①第一次变更的成立:当U1上电,经由进程7、8脚连通的外部启动电路给供电,操纵U1起头任务,此时U1将输出方波脉冲通报给U1外部MOS管的“G极”也叫栅极,使D极和S极接通,这时候D极和S级等电位,而S极又是接地的,即是把变压器的一端刹时接地,从而发生回路,变压器是理性元件,电流不能渐变,以是它自身会发生感抗来禁止电流渐变。按照线性的曲线停止变更,渐渐回升,为了能够或许禁止它俄然,它会发生一个与它相反的感到电压势来按捺它,如许一来,上面的绕组和次组绕组就会随着发生电动势,从而发生电压,电—磁—电转换的机理也在于此,固然这是变压器和磁性资料自身具备的特征。
②第二次变更的成立:当变压器上面的绕组发生电动势今后(咱们凡是把它叫着正反应供电绕组),经由进程D3整流,R3限流,再经C4滤波后分红二路停止供电,一起给U1的第2脚供电,另外一起给光电耦合器件PC817供电,当第2脚起头供电时,U1外部的全部PWM供电节制体系将主动转到由正反应绕组供电,使外部振荡电路持续任务,从而输出第2个脉冲节制信息,使MOS管开次守旧,如斯循环往复的操纵MOS不时的处置开和关状况进而让变压器任务在电-磁-电的转换状况。图6是TK5401任务时序。图7为TK5401外部框图。
图6TK5401任务时序
图7TK5401外部框图
5、输出整流电路:如图8为输出整流电路。变压器任务今后,次级就会输出一个电压经由进程D4整流,C8和L1停止滤波,而后给LED灯停止供电,这里的L1除能够或许滤波,另有续流的感化,便是坚持输出电流的分歧性,恰是操纵电感中的电流不能俄然这一特征。
6、恒流电路:恒流电路是全部电路道理图的本色,如图8,是恒流电路的几个构成局部
为了更清晰的申明恒流的任务,有须要从头熟悉这个U1。
图9U1引脚申明
U1的每一个引脚功效,8脚为MOS输出端,6脚是空脚,5脚外接的电容是振荡电容,间接决议了RC时辰常数,便是充放电时辰,普通充电MOS管是接通时辰,放电是断开时辰,4脚是电压检测脚,经由进程对4脚的电压值节制输出脉冲的占空比,3脚接地端,2脚是U1供电脚,第1脚外接的电阻和第5脚的电容构成了RC电路,给U1外部供给振荡源,脉冲的充放电时辰常间接由这个电阻和电容决议。4脚外接的光耦PC817,另外一端PC817和输出电路R4两头相并联, R7在这里是起到检测电流的感化,按照电压=电流*电阻的道理,电流越大,R4两头的电压就会越大,电压越大,那末并连到R4两头的PC817也会有电压并且起头导通,导通后副边的RV也会随着导通,便是它内阻降落,如许一来第4脚的电压就会回升,回升今后与U1外面的根本电压绝对比,而后会间接输出一个旌旗灯号使MOS管提成关断,从而到达恒流目标。
图10恒流电路
五、总结:LED驱动电源电路图和其余用电器电源电路一样,差别的是led驱动电源能够设想图会不一样,但它的输出电流是恒定的,抱负的电路是不管LED的特征曲线怎样变更,驱动电源的电流坚持稳定. 这是LED的伏安特征决议。作为电源工程师,咱们晓得LED的特征须要恒流驱动,能力保障其亮度的平均,持久靠得住的发光。LED是节能产物,驱动电源也要适合节能的请求。明天给大师阐发的这个仅仅是LED的一个典范能够或许AC/DC输出,且可接纳无电解电容驱动电路的一个案例道理,只是做了一些定性阐发
接洽体例:邹师长教师
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